JPH0587830B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は現像剤担持体上に供給された一成分現
像剤を、現像剤層形成部材により所定厚さの現像
剤薄層とし、この現像剤薄層を静電潜像保持体に
搬送して可視像に現像する現像装置に関し、特
に、現像剤が現像装置の外部にこぼれたり飛散す
るのを防止した新規な現像剤シール機構を具備し
た現像装置に関する。

（従来の技術） 従来の電子写真複写機等における現像装置とし
ては、カスケード現像法、磁気ブラシ現像法、液
体現像法等を採用した現像装置が広く知られてい
る。これらの現像法を採用した現像装置には、粉
体からなるトナーと磁性粉、サンドまたはガラス
ビーズ等の微粉末または微粒子からなるキヤリヤ
とを混合してなるいわゆる二成分現像剤が使用さ
れている。

しかし、二成分現像剤の場合、トナーはキヤリ
ヤとの摩擦帯電によつて電荷が付与されるが、こ
れらの帯電特性は、長い間使用すると次第に劣化
し、コピー画像背景部にカブリ等を招来するた
め、キヤリヤを定期的に新品のものと交換しなけ
ればならなかつた。また、トナーとキヤリヤとの
混合比、すなわちトナー濃度を一定の範囲内に保
持する必要があり、保守点検を行う頻度が高い分
だけ、多くの作業時間や作業労力を費してきた。

近年、かかる現像剤の交換頻度を低減すること
や、装置の小型化等を目的とした現像法として、
キヤリヤを備えない一成分現像法が多用されるよ
うになつてきた。その中でも、透明性が高いとい
う理由から、非磁性現像剤を採用してカラー現像
に応用し、良い結果を得ている。

この非磁性一成分現像法としては、米国特許第
2895847号に開示されているように、「タツチダウ
ン現像法」が一般に良く知られている。この現像
法は、手軽ではあるが装置が大きくなり、また、
現像剤に電荷を与える手段としてコロトロンによ
る放電作用を用いているために、定期的にコロト
ロンワイヤを清掃しなければならない等の作業面
あるいはコピー画質の点においても多くの欠点を
有していた。他の一成分現像に関するものとし
て、特開昭47−13088号、特開昭47−13089号公報
には、インプレツシヨン現像に関する発明につい
て記載されている。

しかし、このような構成においても、より高品
位なコピー画像を得るためには、加圧現像表面に
トナーの均一で薄い層を形成し、トナーに適切な
帯電電荷を付与しなければならないという問題が
未解決であつた。

これらを解決するために、非接触転写現像が提
案されたが、この静電潜像保持体とドナーとの間
隔をよぎつてトナーを飛翔させて現像するために
は、0.05mm以下に間隔を制御する必要があり、静
電潜像保持体とドナーの機械的精度の点から甚だ
しい困難があつた。

この問題を解決するために、米国特許第
3866574号、第3890929号、および、第3893418号
等に開示れているような、静電潜像保持体とドナ
ーとの間に交番電界を印加する方式が用いられて
いる。

これらの一成分現像装置に用いられる現像剤
は、非磁性体で構成されているために、特に、現
像剤担持体上に均一な現像剤薄層を形成する技術
が十分でない上、均一な層で各トナーが十分電荷
を保持して、静電潜像保持体に搬送しなければな
らないが、これらは特願昭60−155092号、特願昭
60−155093号等に開示されている現像剤担持体
と、トナー層形成部材とを用いることによつて良
い結果を得ている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、従来の非磁性一成分現像装置にあつて
は、現像剤担持体の現像剤保持性が不安定であつ
たり、現像装置の各機構の寸法精度のバラツキ等
が原因して、現像剤が現像装置外にこぼれたり飛
散するという問題が依然としてある。これに対し
て磁性現像剤を用いて、現像剤担持体内部に設け
た磁界発生手段による磁力で現像剤薄層を形成す
る場合には、一成分現像剤でも二成分現像剤で
も、より安定した現像剤薄層が得られるが、しか
し、現像剤担持体をより高速回転させた場合等で
はやはり現像剤の飛散や端部からのこぼれは免が
れなかつた。

例えば、特開昭52−127242号によると、内部に
円筒磁石を有する現像スリーブをもつてトナーを
含む磁性材粉を静電潜像保持体に搬送し、静電潜
像保持体に対しトナーを良好に毛羽立たせ、静電
潜像保持体と現像スリーブの相対運動により可視
像に現像し、上記スリーブの両端部に現像剤が付
着するのを防止するためのブレード部材を配設す
る構造になつており、現像スリーブの両側から現
像剤が落下するのを防止するようにしている。

さらに、特開昭60−51850号公報には、一成分
現像装置を含めた現像剤シール技術に関する発明
が開示されているが、構成が複雑であつたり、現
像剤のシールが不十分であるという問題があつ
た。

（発明の目的） 本発明は、上記したような従来より用いられて
いる現像装置の欠点を解消するもので、磁性、あ
るいは、非磁性の特に一成分現像装置において、
簡易な手段で現像剤のもれを防止することの出来
る現像装置を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段および作用） 本発明は、感光体ドラム等の記録体１の現像領
域に対応させて現象器５を配置し、前記現像器５
の記録体側の開口部にローラ１０を配置し、前記
現像ローラ１０の露出部の上部と下部のいずれか
一方に、層形成部材１５と現像剤シール部材１６
を配置してなる現像装置に関する。本発明におい
ては、前記現像ローラ１０の両側にサイドシール
１１を配置し、前記現像ローラ１０に配置するサ
イドシール１１は、現像器側板８に設けたＵ字型
開口９に対して位置決めされ、前記側板８のＵ字
型開口９の内面に端部シール部材２０を配置し、
前記端部シール部材２０に設けたスリツト２１を
介して、現像剤シール部材１６の側部を位置決め
するとともに、前記スリツト２１に配置される現
像剤シール部材１６の裏面に、弾性サイドシール
２２を配置している。

そして、上記したように構成することによつ
て、現像器側板と弾性シートの接触部のシールを
確実に行い得るようにし、現像器下部での現像剤
の圧力が上昇したとしても、該部分からの現像剤
のもれ出しを防止出来るように構成している。

したがつて、本発明の現像装置においては、現
像器から現像領域に向けて露出される現像ローラ
の周囲の部分を、完全にシールすることが出来、
それによつて、現像剤等が周囲に飛散されること
がなく、複写機の内部を汚染したり、または、コ
ピーを汚す等の欠点が解消される。

また、本発明の装置は、記録体に対する現像器
の位置を任意の部分に設けることが可能になり、
それによつて、現像器の開口部を上下左右いずれ
の方向にも向けることが出来、複写機の設計に際
しての自由度が大幅に向上することにもなる。

（実施例） 以下、本発明の現像装置の構成を、添附図面に
したがつて説明する。

第１図は、本発明の現像装置の構成を示す概略
図である。この実施例に示されている装置は、非
磁性一成分トナーを対象とするものであり、感光
体ドラム等の記録体１に対応して配置される現像
器５は、その上部のホツパ６に現像剤２を収容
し、現像ローラ１０と現像剤供給ローラ１２との
接触部で、現像ローラ１０の表面に現像剤が付着
される。

現像ローラ１０は、高低抗樹脂体によりその表
面が形成されている。そして、現像器内でその表
面に付着された現像剤を、現像器の開口部から外
側に露出される際に、層形成部材１５によつて均
一な薄層に形成され、現像器５から現像領域に移
動される。

現像ローラ１０の回転によつて、現像器５の開
口部から現像領域に向けて移動される現像剤は、
記録体１に接近した位置で、現像電場によつて飛
翔され、記録体の表面に形成されている潜像に対
して現像剤が付着し、トナー画像として現像され
る。

また、本発明の現像器５においては、上記した
現像器の開口部の下部分に、現像剤シール部材１
６を設けている。この現像剤シール部材１６は、
第１図ないし第３図に示されるように、現像器５
の現像器底板７の開口部側端部に対して固定され
るシール保持部材１７と、その先端に所定の長さ
で延長される弾性シート１８とから構成されてい
る。その弾性シート１８の幅は、現像器５の開口
部の幅とほぼ同一で、現像ローラ１０の下部分に
接触するようにされ、現像ローラ１０のサイドシ
ート部材１１に、その端部が係合する幅に形成さ
れている。

本発明の現像剤シール部材１６は、上記したよ
うな位置に設けることが可能であるが、その他
に、現像領域から現像ローラ１０と現像剤供給ロ
ーラ１２とが接触する部分の、前までの間の位置
であれば、どの部分に設けても良く、その設置位
置は、複写機または現像装置の形状等に応じて、
任意に設定が可能である。

本発明の弾性シート１８としては、例えば、厚
さ0.02〜0.15mmのポリエチレンテレフタレートフ
イルム（PET）、または、厚さ0.06〜0.15mmの板
バネ材（SUS304板、リン青銅板、ケイ素鋼板
等）を用いることが出来る。

さらに、上記した部材を単独で用いずに、板バ
ネ材に軟弾性体、例えば、厚さ0.5〜１mm程度の
シリコンゴム、クロロプレンゴム、エチレン・プ
ロピレンゴム、フツ素ゴム、ウレタンゴム、アク
リルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エ
チレン酢酸ビニル共重合体等を、その全面または
先端部面に接着した部材が用いられる。また、板
バネ材としては、金属製の板材の他に、上記した
PET等の合成樹脂を用いても良い。

本発明の現像剤シール部材１６の弾性シート１
８が現像ローラ１０表面に接触する際の接触圧力
は、通常40g／cm以下、好ましくは、20g／cm以
下が適当である。

本発明の現像ローラ１０の両側の端部の表面に
は、サイドシール部材１１がそれぞれ被覆されて
いる。このサイドシール部材１１は、例えば、
PET等の薄いシートを記録体１の画像形成部分
の外側に貼り付けて形成している。

前記現像ローラ１０は、第４図ないし第６図に
示されるように、現像器の記録体１側に取り付け
られる。その際に、前記現像ローラ１０の両端部
が、現像器側板８に形成したＵ字型溝９に装着さ
れ、サイドシール部材１１がＵ字型溝９の内面に
接触しながら回転されるようになる。実際には、
後述するように、前記Ｕ字型溝９の内面に設ける
弾性サイドシール部材２２とともに、現像器５の
開口部側部のシール部材として作用するようにな
つている。

また、上記現像剤シール部材１６の弾性シート
１８として、金属製の板バネ材を単独で用いる場
合には、現像ローラ１０の表面と、弾性シート１
８との接触部分で現像剤が圧縮されて、現像剤の
固着が生じ、現像剤に対するシール性が損われる
ことがあるので、前記したようにPET等の弾性
シート、または、弾性体を接着した板バネ材を用
いることが望ましい。

さらに、弾性シート１８は、その先端面、好ま
しくは、その側面部で、記録体に転写されずに残
つた現像剤層と接触させることが出来るような、
若干幅の広いものを用いることが良い。それに加
えて、その表面を導電処理した部材を用い、それ
に電圧を印加することによつて、電気的に現像装
置の電荷量をコントロールすることが出来るとと
もに、浮遊トナーを吸着することが出来るように
構成することが可能である。

その他に、本発明の弾性シート１８としては、
現像剤の帯電極性と同極性の帯電系列の部材を用
いることにより、現像剤のチヤージアツプを防ぐ
ことが出来る。この場合には、現像後の現像剤が
なくなつた状態の記録体表面に対して、弾性シー
ト１８が摺動し、摩擦帯電が生じたとしても、記
録体の電位上昇を防止し、履歴現象の発生を防止
出来ることになる。

したがつて、本発明の現像剤シール部材１６を
用いた場合には、第３図に示されるように、現像
領域を通過した後で、現像ローラ１０の表面に残
つた現像剤の層を通過させ、現像剤を現像器５内
に戻し、再び攪拌して現像剤供給ローラ１２によ
り、現像ローラ１０に付着させることが可能にな
り、弾性シート１８によつて現像剤を払い落すこ
とがない。

上記したように構成した本発明の現像器におい
て、記録体１を取去つた状態で見たのが、第４図
である。この図において、現像ローラ１０の現像
領域に面する部分以外は、その周囲の部分がシー
ル部材によつて覆われていることが示されてい
る。

また、上記現像器５の開口部の上下の部分をシ
ールするための層形成部材１５、現像剤シール部
材１６の他に、本発明の現像装置においては、第
５図および第６図に示されるような現像器端部シ
ール部材２０を設けている。

現像器端部シール部材２０は、現像器側板８の
内側に形成したＵ字型溝９に接着されるもので、
所定の厚みを有し、弾力性を有するシート部材で
構成される。また、本発明の現像器端部シール部
材２０の幅は、前記Ｕ字型溝９の幅よりも広く形
成されており、したがつて、現像器５の開口部の
内側にその先端が突出される。

そこで、上記突出部分にスリツト２１を設けて
おき、そのスリツト２１に弾性シート１８の端部
を挿入することにより、開口部の幅方向全体にわ
たつて配置されている弾性シート１８の側部分
が、影響を受けることがなく、しかも、そのシー
ル性が良好に保たれ得ることになる。

また、前記現像器端部シール部材２０は、現像
器側板８のＵ字型溝９を覆い、現像器５の開口部
に向けて突出している部分全体が、現像ローラ１
０のサイドシール部材１１に接触するようにされ
ているもので、現像ローラ１０との間に隙間が生
じないように、良好な状態でシールが形成され
る。

本発明の装置においては、上記した構成の他
に、現像剤シール部材１６と現像器側板８との係
合部の裏面に、弾性サイドシール部材２２を設け
ている。この弾性サイドシール部材２２は、ウレ
タン、スポンジ等の弾力性を有する部材で構成さ
れており、弾性シート１８の裏面に位置するよう
にして、現像器底板７の端部、または、現像器側
板８の側部に接着等により固定され、現像器側板
８と弾性シート１８との間に隙間が形成されない
ように、シール出来るようにされている。

さらに、本発明の上記現像器端部シール部材２
０には、その上部にもスリツトを形成し、そのス
リツトを介して、層形成部材１５を現像ローラ１
０に向けて突出させ、現像剤の層の形成のために
所定の圧力で押圧させるようにすることも可能で
ある。そして、その場合には、層形成部材１５の
両側部分からの現像剤のもれ出しをも防止出来る
ことになり、後述するように、現像器の開口部を
下に向けてセツトした場合等には、特にその効果
を発揮出来ることにもなる。

前記したように、本発明の現像装置を構成する
ことにより、現像器１０の下部の現像ローラ１０
と現像剤供給ローラ１２との圧接部において、供
給されずに残つた現像剤が蓄積され、さらに、現
像領域を通過した後で、現像ローラ１０の表面に
残つた現像剤が、導入されること等によつて、前
記蓄積された現像剤に追加され、その部分での圧
力が増大したとしても、本発明のシール部材を用
いることによつて、現像剤の吹き出しまたはもれ
等が発生することを確実に防止出来ることにな
る。

したがつて、本発明の現像装置は、上記したよ
うな状態で記録体１に対して装着される他に、第
７図ないし第１０図にそれぞれ示されるような構
成のものとし、記録体に対して任意の位置に装備
されることが可能になる。

例えば、上記した本発明の実施例の場合には、
非磁性一成分トナーを対象とする装置について説
明しているが、第７図に示される現像装置におい
ては、磁性一成分トナー２７を用いる装置にも適
用が可能である。

この場合には、内部磁石２５とそれに対して相
対的に回転する非磁性スリーブ２６とを設けた現
像ローラを用いているもので、その現像ローラの
現像剤送り出し側には層形成部材１５を設け、磁
性一成分トナー２７の層を一定の厚さに形成して
現像領域に向けて送り出すようにしている。ま
た、現像領域で記録体１に移転されずに残つた磁
性一成分トナー２７は、現像剤シール部材１６を
介して現像器１０内に戻されるが、その他の側部
のシール部材等の構成は、上記した本発明の構成
と同様のものを用い、現像剤の吹き出し等の不都
合な事態が発生することのないようにされてい
る。

さらに、第８図に示される本発明の別の実施例
においては、現像器５を記録体１の上部に設け、
現像剤供給ローラを用いることなしに、非磁性一
成分トナーからなる現像剤を供給出来るようにし
ている。この場合にも、現像ローラ１０の露出部
分の周囲は、層形成部材１５、現像剤シール部材
１６またはその他のシール部材によつて完全にシ
ールされることになり、その現像器の配置による
障害等は生じることがない。

第９図および第１０図のそれぞれに示される例
においては、記録体１の下部に現像ローラ１０を
設けるとともに、現像器５を記録体の下の部分に
設けている。第９図のものは、現像剤供給ローラ
１２を用いて、現像ローラ１０に現像剤を付着さ
せるような構成を採用するが、第１０図に示され
る例においては、ホツパに収容された現像剤は、
その自重によつて現像ローラに押圧されることに
なるので、現像剤供給ローラを用いることなし
に、現像剤を現像ローラ１０に付着させることが
可能になる。

上記したように、本発明のシール部材を用いる
ことによつて、現像器の開口部の周囲の部分から
現像剤がもれ出ることが確実に防止されるととも
に、記録体に対する現像装置の設置位置を任意の
場所に設定することが可能になる。

（実施例 １） 第１図に示されるような構成の装置において、
その現像ローラとして、高抵抗樹脂ローラ１０
と、ウレタンフオーム系の基材にゴム層を被覆し
た現像剤供給ローラ１２とを用いるとともに、そ
の端部シール部材として、Ｕ字型溝９に設けた現
像器端部シール部材２０にスリツト２１を設け
て、そのスリツト２１に現像剤シール部材１６の
弾性シート１８の側部を挿入し、弾性シート１８
の先端部の側面が、現像ローラ１０の表面に接触
するようにして形成した。また、弾性シート１８
の裏面には、その端部と現像器側板８の側部との
係合部の裏面に弾性サイドシール部材２２を設
け、それによつて、その部分に隙間が形成されな
いようにした。この弾性サイドシール部材２２と
しては、厚さ８mmのウレタンフオームを用いた。

このように構成した現像装置に、非磁性一成分
トナーを用いて、複写機の維持性テストを行つ
た。

そして、50000枚のコピーを行つた結果、現像
剤シール部材の端部等からの、現像剤のもれ、吹
き出し等が発生することはなかつた。

（発明の効果） 本発明の現像装置は、上記したような構成を有
するものであるから、非磁性一成分トナーまた
は、磁性一成分トナー等の他に全ての種類の現像
剤を用いることが可能であり、現像領域に向けて
露出する現像ローラの周囲の部分を良好な状態で
シールすることを可能にする。そして、そのシー
ル部材によつて、現像ローラの周囲の部分からの
現像剤のもれ出し等が完全に防止されることにな
る。

また、本発明の現像装置は、記録体に対する現
像器の設置位置が限定されることがなく、現像器
の開口部を上下方向または横方向に向けて、任意
の位置に設けることが可能である。

したがつて、複写機の設計を行う場合に、感光
体ドラム等の記録体に対する現像器の位置を自由
に設定出来ることになるので、複写機の構成に対
する自由度が向上することになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像装置の構成を示す断面
図、第２図は現像ローラと現像剤シール部材の構
成を示す斜視図、第３図は現像ローラと現像剤シ
ール部材の関係を示す説明図、第４図は現像器の
開口部の構成を示す正面図、第５図は本発明の各
シール部材の関係を示す説明図、第６図は端部の
シール部材を示す斜視図、第７図は本発明の他の
実施例の構成を示す断面図、第８図ないし第１０
図はそれぞれ本発明の別の実施例を示す説明図で
あり、このうち、第８図は現像器を記録体の上に
位置させた場合を、第９図は現像器を記録体の下
に設けるとともに、現像剤供給ローラを用いた場
合を、第１０図はホツパを現像ローラの側部に設
けた場合の例をそれぞれ示している。 図中の符号、１……記録体、２……現像剤、５
……現像器、６……ホツパ、７……現像器底板、
８……現像器側板、９……Ｕ字型溝、１０……現
像ローラ、１１……サイドシール部材、１２……
現像剤供給ローラ、１５……層形成部材、１６…
…現像剤シール部材、１７……シール保持部材、
１８……弾性シート、２０……現像器端部シール
部材、２１……スリツト、２２……弾性サイドシ
ール部材、２５……内部磁石、２６……非磁性ス
リーブ、２７……磁性一成分トナー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 感光体ドラム等の記録体１の現像領域に対応
   させて現象器５を配置し、前記現像器５の記録体
   側の開口部にローラ１０を配置し、 前記現像ローラ１０の露出部の上部と下部の少
   なくとも一方に、層形成部材１５と現像剤シール
   部材１６を配置してなる現像装置において、 前記現像ローラ１０の両側にサイドシール１１
   を配置し、 前記現像ローラ１０に配置するサイドシール１
   １は、現像器側板８に設けたＵ字型開口９に対し
   て位置決めされ、 前記側板８のＵ字型開口９の内面に端部シール
   部材２０を配置し、前記端部シール部材２０に設
   けたスリツト２１を介して、現像剤シール部材１
   ６の側部を位置決めするとともに、 前記スリツト２１に配置される現像剤シール部
   材１６の裏面に、弾性サイドシール２２を配置す
   ることを特徴とする現像装置。